Adalimumab verhindert Störungen der Barrierefunktion und antagonisiert die Effekte von TNF-α auf die Expression von Tight Junction Proteinen und die Aktivierung assoziierter Signalwege in intestinalen Epithelzellen

Einleitung: Störungen der intestinalen Barriere spielen eine wesentliche Rolle bei der Pathogenese chronisch entzündlicher Darmerkrankungen. Der Nachweis einer mukosalen Heilung unter anti-TNF-Therapien deutet auf eine Wiederherstellung der Barrierefunktion hin, die hierfür verantwortlichen Mechanismen sind bislang jedoch nicht geklärt.

Ziele: Ziel der Arbeit war es, den Einfluss des therapeutischen anti-TNF-Antikörpers Adalimumab auf die intestinale Barrierefunktion und hiermit assoziierte molekulare Veränderungen zu untersuchen.

Methodik: T-84 und Caco-2 Zellen wurden als in vitro Modelle der intestinalen Barriere auf Transwell-Filtern kultiviert und mit TNF-α, Interferon-γ sowie Adalimumab behandelt. Die Tight Junction Permeabilität wurde durch Messung des transepithelialen Widerstands (TER) untersucht; darüber hinaus erfolgte eine Immunfluoreszenz-Darstellung der der Tight Junction Komponenten ZO-1 und Occludin. Die Expression von Occludin sowie verschiedenen Claudin-Proteinen wurde durch real time RT-PCR und Western Blotting analysiert und mit der Aktivierung der p38, NF-κB, PI-3K und MLC-Signalwege korreliert.

Ergebnis: Adalimumab verhinderte den durch kombinierte Interferon-γ und TNF-α Stimulation induzierten Abfall des TER und die damit assoziierten strukturellen Veränderungen der Tight Junctions sowie die Internalisierung von Occludin. Adalimumab antagonisierte weiterhin die erhöhte MLC-Phosphorylierung sowie die Aktivierung der p38 und NF-κB Signalwege. Eine Stimulation mit TNF führte in T-84 Zellen, nicht jedoch in Caco-2 Zellen, zu einer verminderten Expression von Claudin-1, -2 und -4 sowie Occludin, die mit einer Aktivierung des PI-3K-Signalweges assoziiert war und durch Adalimumab antagonisiert wurde.

Schlussfolgerung: Adalimumab verhindert die durch TNF-α induzierte Störung der Barrierefunktion auf funktioneller und struktureller Ebene und antagonisiert assoziierte molekulare Veränderungen. Der Schutz der intestinalen Barriere stellt somit einen potenziellen Mechanismus dar, der zum Erreichen einer mukosalen Heilung durch anti-TNF-Strategien beitragen könnte.